1 哈希

基于哈希的算法，其中负载平衡设备为客户端和服务器的源和目标 IP 地址分配唯一的哈希密钥。

这可确保如果同一用户返回并发出另一个请求，则该用户请求将被定向到他们之前使用的同一服务器。此外，服务器会保留之前会话期间输入的任何数据。

源 IP 哈希负载均衡算法是网络负载均衡中使用的一种方法，用于根据源 IP 地址的哈希值在一组服务器之间分配传入请求。
此算法旨在确保源自同一源 IP 地址的请求始终定向到同一服务器。

如果负载均衡器配置为会话持久性，则可确保来自同一源 IP地址的后续请求始终定向到同一服务器。
这对于需要维护会话信息或状态的应用程序非常有用。

想想有顾客来商超选购商品，你希望记住他们每次来访时谁会选择到哪个商品。
IP 哈希就像记住上次哪个顾客选择了哪个商品，所以你总是给他们推荐类似的商品。

2 源ip的hash负载均衡算法

实现一种负载均衡算法，该算法根据源 IP 地址的哈希值在一组服务器之间分配传入请求。目标是确保来自同一源 IP 地址的请求始终路由到同一服务器。

以下是源 IP 哈希负载均衡算法的实现：

  // SourceIpHashLoadBalancer represents the load balancer structure.
  type SourceIpHashLoadBalancer struct {
  ipToServerMap map[string]string
  }


  // SourceIpHashLoadBalancer的构造函数
  func NewSourceIpHashLoadBalancer() *SourceIpHashLoadBalancer {
  return &SourceIpHashLoadBalancer{
  ipToServerMap: make(map[string]string),
  }
  }


  // 用于将服务器添加到 ipToServerMap 映射。
  func (lb *SourceIpHashLoadBalancer) AddServer(serverName string) {
  lb.ipToServerMap[serverName] = serverName
  }


  // GetServerForIp retrieves the server associated with the given source IP.
  //通过 sourceIp 的哈希值计算索引，将请求分配到一个服务器。
  func (lb *SourceIpHashLoadBalancer) GetServerForIp(sourceIp string) string {
  // Calculate hash for the source IP.
  hash := fnv.New32a()
  hash.Write([]byte(sourceIp))
  hashValue := hash.Sum32()


  // Get the list of available servers.
  var servers []string
  for server := range lb.ipToServerMap {
  servers = append(servers, server)
  }


  // Map the hash value to a server index.
  serverIndex := int(hashValue) % len(servers)


  // Return the selected server.
  return servers[serverIndex]
  }


  func main() {
  // Create a source IP hash load balancer.
  loadBalancer := NewSourceIpHashLoadBalancer()


  // Add servers to the load balancer.
  loadBalancer.AddServer("Server1")
  loadBalancer.AddServer("Server2")
  loadBalancer.AddServer("Server3")


  // Simulate requests with different source IPs.
  sourceIps := []string{"192.168.1.1", "10.0.0.1", "172.16.0.1"}


  for _, sourceIp := range sourceIps {
  selectedServer := loadBalancer.GetServerForIp(sourceIp)
  fmt.Printf("Request from %s routed to %s\n", sourceIp, selectedServer)
  }
  }

• 运行

  Request from 192.168.1.1 routed to Server2
  Request from 10.0.0.1 routed to Server3
  Request from 172.16.0.1 routed to Server1

这里使用 map 数据结构来存储服务器，并使用 Go 的 hash/fnv 包计算源 IP 的哈希值

以下是上述代码的解释：
SourceIpHashLoadBalancer 类：

属性：

ipToServerMap：服务器名称到服务器名称的映射（用于一致性哈希）。
AddServer: 用于将服务器添加到 ipToServerMap 映射。

方法：

addServer：将服务器添加到负载均衡器。
getServerForIp：计算源 IP 的哈希值，并确定处理请求的服务器。 
通过 sourceIp 的哈希值计算索引，将请求分配到一个服务器。

SourceIpHashLoadBalancerExample 类：
演示 .SourceIpHashLoadBalancer

创建负载均衡器的实例，添加服务器，并模拟来自不同源 IP 的请求。

fnv.New32a: 使用 FNV-1a 哈希算法处理 IP 字符串并生成整数哈希值。

NewSourceIpHashLoadBalancer: 构造函数，初始化 SourceIpHashLoadBalancer。

3 何时使用源 IP 哈希负载均衡算法？

非常适合需要会话一致性的应用程序，例如网上银行，其中同一用户必须在整个会话期间连接到同一服务器。
当特定区域的用户应连接到专用服务器以获得更好的性能或合规性时，这非常有用。

当少数 IP 产生大部分流量时有效，确保负载均衡分配，无需随机切换。
源 IP 哈希负载均衡算法的优缺点：

好处：
一致性：确保来自同一源 IP 的请求始终发送到同一服务器，同时保持会话状态。
可预测性：当连接持久性至关重要时非常有用。

缺点：
有限分布：如果某些源 IP 更活跃，可能会导致负载分布不均匀。
扩展挑战：添加或删除服务器可能会中断会话持久性。